Suurin repeytyskapasiteetin sulakeopas: arvot, tyypit ja releen suojaus

100 A NH sulakelinkki, jonka katkaisukapasiteetti on 120 kA ja 100 A 20 kA katkaisukyky, näyttävät hyllyssä lähes identtisiltä, kuljettavat normaalikäytössä samaa virtaa ja sopivat usein samaan pidikkeeseen. Ne käyttäytyvät täysin eri tavalla ensimmäisen oikosulun sattuessa, ja yksi niistä voi tuhota suojaksi ostetun paneelin.

Arvosana, joka ratkaisee tämän, ei ole piippuun painettu suurin ampeeri. Se on katkaisukyky, joka on sovitettu tulevaan oikosulkuvirtaan juuri kyseisessä asennuksen kohdassa, jota tukee läpivirtausenergia ja oikea käyttöluokka. Alla olevissa osissa selitetään, mitä kukin arvokenttä tarkoittaa, kuinka sulake katkaisee vian ja missä sulakkeet ja releet kohtaavat ohjauspaneelin sisällä.

Mihin korkean repeytyskapasiteetin sulake on suunniteltu

HRC tarkoittaa suurta repeytyskapasiteettia, ja se kuvaa sulaketta, joka on rakennettu katkaisemaan vikavirrat, jotka ovat paljon suuremmat kuin sen päivittäin kuljettama virta. NH-teräsulake, jonka nimellisarvo on 100 A, voidaan testata 120 kA:iin 415 V AC jännitteellä. Kotitalouksien MCB on tyypillisesti mitoitettu 6 kA tai 10 kA. Jos muuntajan impedanssi, kaapelin pituus ja syöttötiedot asettavat paneelin mahdolliseksi oikosulkuvirraksi 25 kA, MCB ei tule kysymykseen ja HRC-sulake on normaali vastaus.

Neljällä alalla on väliä. Nimellisvirta on lämpöarvo, joka kuvaa jatkuvaa toimintaa määritellyssä ympäristössä. Katkaisukyky on vikaluokitus, mikä tarkoittaa suurinta virtaa, jonka sulake voi turvallisesti katkaista rikkomatta sen runkoa tai pidikettä. Nimellisjännitettä, erityisesti tasavirtapiireissä, ei voida olettaa AC-tietolehdestä. Käyttöluokka ilmoittaa, minkälaista kuormaa sulake on tarkoitettu suojaamaan.

Terminologia aiheuttaa tässä todellista hämmennystä. Yhdistyneen kuningaskunnan ja Kansainyhteisön asiakirjoissa mainitaan usein HBC-sulake, mikä tarkoittaa suurta katkaisukykyä, ja BS 88 -sulakkeet on usein merkitty tällä tavalla. IEC-asiakirjat suosivat suurta murtumiskykyä. Molemmat nimet kuvaavat samaa käyttäytymistä, joten hyödyllinen kysymys toimittajalle ei ole se, mitä etiketissä lukee, vaan minkä standardin ja mitä testitietoja vastaan ​​sulake on vakuutettu.

Sulakkeen sisällä: rakenne ja virranrajoitus

HRC-sulake on yksinkertainen laite, jossa on hyvin vähän osia. Steatiitista tai posliinista valmistetussa keraamisessa kappaleessa on hopea- tai kuparielementti, jonka pituudella on yleensä useita pienennettyjä osia. Jäljelle jäävä tila on tiivistetty kvartsihiekalla, ja päät suljetaan korkilla, tarroilla tai terän koskettimilla, jotka kiinnittyvät pidikkeeseen.

Vian sattuessa elementti sulaa kapeimmasta kohdasta ja hiekan sisään muodostuu kaari. Lämpö sulattaa hiekan lasimaiseksi massaksi, joka tunnetaan nimellä fulgurite, joka imee energiaa ja nostaa kaaren jännitettä jyrkästi. Tämä nouseva kaarijännite pakottaa vikavirran kohti nollaa ensimmäisen neljännesjakson aikana, tyypillisesti 4 ms - 6 ms 50 Hz:llä ja harvoin yli 10 ms.

Tämä nopea toiminta antaa HRC-sulakkeille niiden nykyistä rajoittavan luonteen. Alavirran kaapeleiden, virtakiskojen, kontaktorien ja relekontaktien näkemä huippuläpivirtaus on murto-osa siitä, mitä verkko voisi tuottaa, jos vian annettaisiin kehittyä vapaasti. Rajoittamattoman vian alle hitsautuvat koskettimet säilyvät usein, kun ylävirran sulake rajoittaa energiaa.

Yksi yleinen väärinluku: sulake, joka pysyy moottorin käynnistyksen aikana, ei ole viallinen. Moottori kuluttaa 6-8 kertaa nimellisvirransa muutaman sekunnin ajan, ja gG- tai aM-sulakkeen aika-virtakäyrä on piirretty tarkoituksella tämän sysäyksen huomioimatta.

Luokituskentät, jotka ratkaisevat, toimiiko sulake

Ensimmäinen tarkistus on mahdollinen oikosulkuvirta sulakkeen asennossa. Se tulee syöttömuuntajan impedanssista, kaapelin pituudesta ja poikkileikkauksesta sekä moottoreiden tai inverttereiden mahdollisesta panoksesta. Katkaisukyvyn tulee ylittää tämä arvo marginaalilla, ei vain vastattava sitä.

Toinen tarkistus on läpäisyenergia, joka ilmaistaan ​​I2t-arvoina. On sulamisarvo ja kokonaisselvitysarvo, ja tyhjennysarvon tulee pysyä alavirran kaapelin, kiskon tai puolijohteen kestävyyden alapuolella. Kahden sarjaan kytketyn gG-sulakkeen selektiivisyyden kannalta yleinen lähtökohta on noin 1,6:1 ylä- ja alavirran nimellisvirtojen välillä.

Kolmas tarkistus ohitetaan usein kokonaan: lämpö. Sulakkeet haihduttavat tehoa, ja suljetun kotelon sisällä ympäristö voi olla reilusti yli 35 astetta C, missä NH-sulakkeen nimellisvirtaa on vähennettävä.

Etuliitteellä on väliä. G-luokan sulake on täysi valikoima ja kestää ylikuormituksen sekä oikosulun. Luokan sulake on osittainen toiminta-alue, ja se on varmuuskopioitava toisella laitteella, yleensä moottorin käynnistimen lämpöylikuormitusreleellä. AM-sulakkeen asentaminen kaapelin ainoaksi suojaksi poistaa ylikuormitussuojan kokonaan.

Tyypit ja asennusmuodot

• NH-lapavarokkeet: rakennettu DIN 43620 mukaan, koot NH00 - NH4, noin 1250 A ja 690 V AC asti, vakiona teollisuuskeskuksissa ja pääpaneeleissa.
• Sylinterimäiset sulakkeet: koot 10x38, 14x51 ja 22x58, noin 1 A - 100 A, yleisiä ohjauspiireissä, instrumenttitarvikkeissa ja pienissä koteloissa.
• D- ja D0-sulakkeet: Kierrettävät tyypit, joissa on mittarenkaat, jotka estävät fyysisesti suuremman nimellissulakkeen asentamisen samaan pidikkeeseen. Tämä on hyödyllistä silloin, kun luvaton koon muuttaminen on riski.
• BS 88 -sulakkeet: käytetään laajalti Yhdistyneen kuningaskunnan teollisuuslaitoksissa ja vanhoissa laitteissa, saatavana pultattuina ja kiinnitettävänä.
• Puolijohdesulakkeet: aR ja vastaavat luokat, joissa on erittäin alhainen I2t käyttölaitteille, tasasuuntaajille ja pehmokäynnistimille.
• PV- ja DC-sulakkeet: mitoitettu 1000 V tai 1500 V DC jousille ja akkutelineille, sisäisellä rakenteella, joka sopii tasavirtakaareille.

Pitimen yhteensopivuus on osa sulakkeen arvoa, ei erillinen lisävarustepäätös. 50 kA:n pitimeen asennettu 120 kA:n sulakelinkki antaa koko asennukselle 50 kA:n vikaluokituksen, jonka tarkastaja kirjaa. Sama logiikka koskee erotinta ja kaapelin päätteitä.

HRC-sulakkeiden koordinointi ohjauspaneelien releiden kanssa

Sulake suojaa piiriä, ei relettä. Se rajoittaa vian aikana koskettimiin pääsevää energiaa, mutta se ei vaikuta normaaliin kuormitusvirtaan. Jos 16 A:n lämmitin kytketään 5 A:n koskettimilla varustetulla releellä, nämä koskettimet katkeavat riippumatta siitä, onko ylävirran sulake nimellisarvoltaan 100 kA vai ei. Koskettimien nimellisarvot on luettava todelliselle kuormatyypille käyttämällä AC-1:tä resistiivisille kuormille, AC-3:a moottorin kytkennälle ja usein paljon pienempiä arvoja DC:lle.

Kun kuormitusvirrat ovat suuremmat, tehorele 30 A tai 40 A koskettimilla ja määritellyllä kytkentäkategorialla on tavallinen vastaus, joka on suojattu ylävirtaan HRC-sulakkeella, joka on mitoitettu kaapelille eikä itse releelle. Sulakekäyrää ja koskettimen arvoa on tarkasteltava yhdessä, koska sulake pitää valokaaren energian koskettimessa elinkelpoisella alueella.

CYT90 suurvirta SPDT-virtarele Tässä kompaktissa CYT90/T90-sarjan releessä on 20A/30A koskettimet ja SPDT-konfiguraatio, jossa on useita asennusvaihtoehtoja suurempia kuormituksia varten. Näytä tuote →

DIN-kiskoasennuksissa relemoduulit yhdistävät kiskoon asennetun pistorasian pistoreleeseen, joten kelapiiri ja kosketinpiiri voidaan suojata ja vaihtaa erikseen. Moduuli on vakiokiskon leveydellä, ja viallinen rele vaihdetaan ilman paneelin johdotusta tai sulakkeen asennusta häiritsemättä.

MCYF3 14F 16A Modulaarinen kiskorelemoduuli Modulaarinen 14F-kiskorelemoduuli, jossa jopa 16A kanavaa kohden ja 32-kanavaiset kokoonpanot, sopii keskitettyyn teollisuuskytkimeen ja skaalautuviin paneelirakenteisiin. Näytä tuote →

Lukitusreleet kattavat erilaisen riskin. Kun sulake poistaa vian, ohjausjännite yleensä romahtaa. Vakiorele putoaa ja koneen tila muuttuu määrittelemättömäksi, kun taas magneettilukitusrele pysyy viimeisessä asennossaan ja se voidaan nollata vain tarkoituksella. Tällä käytöksellä on merkitystä järjestelmissä, joissa odottamaton asennon muutos laukaisun jälkeen voi siirtää mekanismia tai menettää osoituksen.

CYF3-S 14F magneettinen lukitusrele 14F:n magneettinen lukitusrele, joka säilyttää viimeisen kosketusasennossaan kelan virran katkaisun jälkeen, mikä auttaa säilyttämään koneen tilan vikojen jälkeen. Näytä tuote →

Pienvirran suurjännitteisen kytkennän yhteydessä käytetään reed-releitä tehoreleiden sijasta, usein tasavirtapiireissä, joissa on myös DC-nimellinen sulake. Vaihtotilanteet, joissa tämä pariliitos on järkevää, on kuvattu tässä yleiskatsauksessa reed rele sovelluksia .

Käytännön valintasarja

1. Varmista, onko piiri AC vai DC, ja kirjaa järjestelmän jännite mukaan lukien transienttitasot.
2. Hanki mahdollinen oikosulkuvirta sulakkeen asennossa sähköverkon, muuntajan tai invertterin tiedoista.
3. Yhdistä sulakkeen nimellisjännite piiriin valitsemalla DC-nimellissarja tasavirtajärjestelmille.
4. Määritä kuorman nimellisvirta ja vähennä sitten ympäristön lämpötilaa ja kotelointia.
5. Tarkista, että katkaisukapasiteetti ylittää mahdollisen oikosulkuvirran marginaalilla.
6. Tarkista I2t myötävirran kestävyyden suhteen ja tarkista selektiivisyys ylävirran suojalaitteeseen nähden.
7. Varmista, että pidikkeellä, erottimella ja kaapelin liitännöillä on sama vikaluokitus kuin sulakelinkillä.

Yleisiä virheitä alalla

• AC-jännitetietojen syöttäminen tasavirtapiiriin, jossa kaari käyttäytyy hyvin eri tavalla.
• Ylimitoitettu sulake estääksesi haitallisen palamisen sen sijaan, että löydettäisiin syy, kuten väärä käyrä tai viallinen moottori.
• I2t huomioimatta, kun alavirran laite on puolijohde tai matalan nimellisarvoinen relekosketin.
• Sulakelinkin vaihtaminen tarkastamatta pidikettä jälkiä, värimuutoksia tai halkeilevaa keramiikkaa.
• HRC:n käsittely yhtenä yleisenä tuotetyyppinä, kun NH-, sylinteri-, BS 88- ja puolijohdesulakkeet eivät ole keskenään vaihdettavissa.
• Sulakkeen irrottaminen kuormitettuna ilman asianmukaista erotinta.
• Olettaen, että osittaisen kantaman sulake tarjoaa ylikuormitussuojan yksinään.

Standardit, tietolomakkeet ja todentaminen

Korkean murtumiskyvyn sulake on vain yhtä hyvä kuin standardi, jota vastaan se on testattu. IEC 60269 kattaa pienjännitesulakkeet ja jaetaan käyttötarkoituksen mukaan, mukaan lukien yleiset teollisuussulakkeet, D-tyypin sulakkeet, puolijohdesulakkeet ja PV-sulakkeet. BS 88 kattaa brittiläisen valikoiman ja UL 248 kattaa Pohjois-Amerikan valikoiman. Kun toimittaja ilmoittaa katkaisukapasiteetin, kysy millä jännitteellä se on todennettu ja minkä standardin mukaan, koska 120 kA:lla 415 V AC:lla ei ole painoa 600 V DC akkutelineessä.

Tehonhäviön, ympäristön vähennyskäyrien ja I2t-läpäisykäyrien tulee olla samasta tietolehdestä kuin katkaisukyky. Eri lähteistä peräisin olevien lukujen sekoittaminen on se, kuinka koordinaatiovirheet hiipivät paneelipiirustukseen.

Oikean suojan saaminen

HRC-sulake ansaitsee nimensä yhdessä tietyssä hetkessä, ja tämä hetki määräytyy kolmella numerolla: katkaisukapasiteetti mahdollisia vikavirtaa vastaan, I2t myötävirtakestävyyttä vastaan ja nimellisvirta todellista kuormaa ja ympäristöä vastaan. Releet sijaitsevat tämän päätöksen jälkeen, ja niiden kosketusarvot ansaitsevat saman huolenpidon kuin sulake. Jos sovitat relettä suojattuun piiriin ja haluat vahvistaa koskettimien nimellisarvot, kelojen jännitteet tai asennuksen, lainaamisen aikana useimmin esiin tulevat kysymykset kerätään sivuillemme. UKK-sivu .